報告書番号

R06020

タイトル（和文）

誘電体材料の内部診断に向けたテラヘルツビーム波の理論解析 －円柱型空隙による散乱特性と微小欠陥の検出方法－

タイトル（英文）

Theoretical analysis of terahertz beam towards material diagnosis -Scattering characteristics of a cylindrical void and strategy for defect detection-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

テラヘルツ（THz）波は、光領域で不透明な誘電体材料に対して透過性を有するため、散乱解析を通じて非破壊検査に応用できる可能性があるが、材料に照射するTHz波（入射THz波）は一般にビーム波であることから、診断の精度を向上させるためには、入射THz波の空間的な不均一性を考慮した解析が必要になると考えられる。
本報告書では、２次元ガウス型THzビーム波の誘電体円柱による散乱を解析した。ビームスポット径が円柱よりも十分大きいと仮定して、散乱波の展開係数を解析的に導出し、ガウスビームの空間不均一性を表すパラメータ（ビームスポットの半径、ビームウエストの位置）に対する散乱THz波の空間電力分布（散乱パターン）の依存性を明らかにした。

概要 （英文）

Since terahertz (THz) waves propagate in dielectric materials, there are possibilities that the THz waves are applied to nondestructive inspection and diagnosis using the scattering analysis. In order to improve the accuracy of the scattering analysis, it is important to take into account the spatial inhomogeneity of the incident wave on materials.
In this report, scattering of two-dimensional Gaussian THz beam by an infinitely long dielectric cylinder is investigated. Assuming that the size of the beam spot at the beam waist is sufficiently large compared with the wavelength of the THz beam, the expansion coefficients of the scattered fields are obtained analytically, where the parameters of the beam, such as the position of the beam waist and the size of the beam spot at the beam waist, are included. In terms of these expansion coefficients, some scattering patterns are plotted, and dependencies of the scattering patterns on the Gaussian beam parameters are considered.

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